电网应急平台之低轨卫星同步接收技术概述

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1、电网应急平台之低轨卫星同步接收技术概述第一章引言1.1电网应急平台对于电力安全的意义近年来，国内外电网的各类突发事件层出不穷[9-19]。2003年8月，美国中西部、东北部和加拿大安大略省遭受了大面积停电事件，在全部电力供应恢复之前，加拿大安大略省部分地区的停电持续了一个星期。停电事件造成美国中西部和东北部以及加拿大安大略省等地区约9300多平方公里的停电范围，美国因此造成的经济损失在40亿~100亿美元之间。在2005年5月俄罗斯莫斯科地区电网发生一系列故障，莫斯科市大部分地区及附近共25个城市发生大面积停电事故，造成了15～20亿美元的直接经济损失，停电使

2、1500人困在电梯内，图拉地区一个化工厂因停电发生爆炸，莫斯科市约有一半地区的工业生产、商业活动和交通运输陷入瘫痪，社会秩序一片混乱。2005年9月，由于受到达维台风的影响，海南省电网遭受到严重破坏，主网崩溃，造成全省范围大面积停电，农业、养殖业及电力、通信、交通等基础设施遭受了严重破坏，台风共造成海南省直接经济损失116亿元。2008年1月12日到2月4日，我国南方、华中和华东地区先后四次遭受低温雨雪冰冻气候袭击，19个省份受到影响，给人民群众生命财产和工农业生产造成重大损失，共13个省份的电力系统运行不同程度地受到影响，发电出力受阻，多片电网解列，一些地区

3、电网大面积停电。全国因灾害停运电力线路36740条,停运变电站2018座，110千伏及以上电力线路因灾倒塌8381基，110千伏以下电力线路因灾倒塌100万基（根）。1.2基于中低轨卫星通信的电网应急平台电力通信伴随着我国电力工业发展，从无到有，从简单到复杂。从较为单一的通信电缆和电力线载波通信手段到光纤、数字微波和卫星等多种手段并用，以及以后的智能电网；从局部点线通信方式到覆盖全国的干线通信网和以程控为主的全国网、移动网、数字数据网。所有这些无不体现电力通信发展的辉煌成就。目前，全国电力光纤通信已经形成三纵四横的主干网架结构。为满足三峡工程送出、西电东送以及

4、全国跨区电网联网等对通信的需要，国家电网公司组织实施了三大光缆通信项目，建设跨大区电网的光通信干线。由于网络规模的限制，电力通信实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量小；全是指作为通信网所有环节一样不少，并且在电网通信系统中运用到目前几乎所有的通信技术，主要有以下几种：电力线载波通信是电力系统特有的通信方式，它以电力线为信道，以变电厂、发电厂为终端，特别适合于电力调度通信的需要，所使用的信道复用方式为频分多路复用，而且，电力线载波通信具有投资少、施工期短、设备简单、通信安全、实时性好等一系列有点，输电线架设到哪里，通信线路就可以延伸到哪里。目前，我国11

5、0kV以上电力线载波电路已经超过65万话路公里，还有大量的电力载波机在110kV以下的农电网上运行。庞大的电力线载波通信网肩负着电网内调度、继电保护和远动信息的重要传输任务，对于电网的安全稳定经济运行发挥着重要的作用。.第二章电网应急平台2.1电网应急平台通信系统组成电网应急平台的总体目标是按照预防与应急并重、平时和战时相结合的要求，建成以国家电网为中心，以省级电网公司和地市级电网公司为节点的应急指挥体系，实现应急管理的信息化、体系化、专业化和制度化，为电网公司应急指挥提供有力的技术支撑，提高电网应急处置能力[1,59-61]。电网应急平台建设是一个综合性很强

6、的系统工程，电力应急管理指挥系统通过无线传输技术与现有电力通信网的结合，同时将先进的应急管理理念运用到系统中，保障在应急管理指挥过程中信息收集全面、信息交换通畅、领导决策有据、事故处理高效的实现[59,62,63]。国家电网公司为提高应急处置能力，完善应急指挥通信体系，在全公司范围内集中构建应急指挥通信系统。系统于2008年3月启动建设，2010年2月竣工通过验收。国家电网应急指挥通信系统由一个卫星中心站、9辆通信车、9个便携站组成。系统重点加强机动通信能力，以VSAT、海事卫星、北斗定位系统、广播电视卫星为远程传输手段；以单兵、集群、无线局域网、无线MESH

7、、野战光缆为近程接入方式；以IP为业务应用平台，实现语音、数据、图像、短信等四类通信业务在应急现场的远程应急通信和近程覆盖接入，形成地面与空间、固定与机动、远程与近程、有线与无线有机结合的应急通信装备体系，可与电力通信专网融为一体，必要时也可在恶劣环境中独立运用，为应急指挥提供可靠的通信手段[64-67]。从已建成的国家电网应急指挥通信系统可以看到卫星通信是电网应急平台实现突发灾害时进行指挥和协调管理的重要技术手段。..2.2多普勒频偏产生的原因以及对于接收信号的影响所谓多普勒效应就是当电磁波发射端与接收端之间存在相对运动时，接收端接收到发射信号的频率与发射端

8、发射信号的频率不一致，这种现象称为多普